课件：二组成细胞的元素和分子.ppt

第二章 组成细胞的分子,第1节 细胞中的元素和化合物,组成地壳和组成细胞的 部分元素含量()表,组成元素种类基本相同,组成元素含量差别大,生物界 非生物界,统一性,生物界 非生物界,差异性,生物界与非生物界的元素组成,玉米和人体细胞部分元素含量的比较,组成生物体的化学元素在种类上基本相同但在不同生物之间含量存在着差异.,大量元素：含量占生物体总重量万分之一 以上的元素。 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 微量元素：含量占生物体总重量万分之一 以下的元素。 Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl、Ni,大量元素含量干鲜细胞对比图,组成人体细胞的大量元素（占细胞鲜重的百分比）,组成人体细胞的大量元素 （占细胞干重的百分比）,大量元素：含量占生物体总重量万分之一 以上的元素。 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 微量元素：含量占生物体总重量万分之一 以下的元素。 Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl、Ni,基本元素,最基本元素,主要元素,广而告之：（电视广告）,广告一：补铁、补血，效果好！补血口服液！,广告二：健康的体魄，来源于“碘碘”滴滴,广告三：万丈高楼平地起，层层都是“钙”起来,广告四：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成； 用心的妈妈会用“锌”。,上面的广告中提到了哪些化学元素？,常见的缺素症,人体缺碘：容易患地方性甲状腺肿（俗称大脖子病） 人体缺钙：容易患骨质疏松症 人体缺铁：容易患缺铁性贫血 植物缺镁：叶片失绿（镁是组成叶绿素的主要元素） 植物缺锌：通常会出现“小叶病”,1、不同生物体的组成元素种类大体相同；但各种化学元素的含量相差很大.,总结,3、不管是大量元素还是微量元素都是必需元素,2、在细胞鲜重中,O的百分含量最大,在细胞干重中,C的百分含量最大.细胞中H的数目最多,二、组成细胞的化合物,无机化合物,有机化合物,水,糖类,脂质,蛋白质,核酸,无机盐,蛋白质是一种高分子化合物，相对分子质量变化范围很大，从几千到一百万以上。主要由C 、H 、O 、N元素组成，有的含P 、S 等元素。,食物中的蛋白质必需经过消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收和利用。,一、氨基酸及其种类,1组成蛋白质的基本单位：氨基酸 2组成蛋白质的氨基酸：约有20种。,讨论,3氨基酸结构通式：,氨基,羧基,侧链基团,课堂练习 下列哪个不是构成蛋白质的氨基酸（ ） A、NH2CHCOOH | R B、NH2CH2COOH C、NH2CHOH | COOH D、NH2CH2CH2CH2COOH,D,组成蛋白质的氨基酸有20种，它们是怎样形成蛋白质的?,课后读P24 世界上第一个人工合成蛋白质的诞生,问题,二、蛋白质的结构及其多样性,氨基酸形成蛋白质,氨基酸,脱水 缩合,蛋白质,盘曲 折叠,肽链,氨基酸的数目不同,氨基酸的排列顺序不同,肽链的数目和空间结构不同,3. 蛋白质多样性的原因,提示：食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸。这些氨基酸进入细胞后，要形成二肽、三肽到多肽，由多肽构成人体的蛋白质。人体的蛋白质与食物中的蛋白质不一样，具有完成人体生命活动的结构和功能。,提示：10个氨基酸能够组成2010条互不相同的长链。氨基酸的种类、数量、排列顺序以及肽链的空间结构的不同是蛋白质多种多样的原因。,n个氨基酸形成一条肽链时，脱掉n-1个水分子，形成n-1个肽键。同理，n个氨基酸形成m条肽链时，脱掉n-m个水分子，形成n-m个肽键。,三、蛋白质分子功能,1构成细胞和生物体的重要物质结构蛋白,2催化、运输、调节、免疫等功能蛋白,一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。,蛋白质在重金属盐、酸、碱、乙醇、尿素等存在时，或加热至70100oC，或在X射线、紫外线的作用下，其空间结构会发生改变和破坏，从而失去生物活性，这就是蛋白质的变性。变性使肽链有序的卷曲和折叠状态松散无序，而肽键没有被破坏，一级结构不发生改变。变性是不可逆的，蛋白质不会因外界环境条件的改变而恢复原有的空间结构。(高温、紫外线、酒精杀菌的原理),蛋白质的失活与变性,下面是日常生活中的一些实例,你知道为什么吗?,(3)含丰富蛋白质的食物最好煮熟后再食用。,(2)加酶的洗衣粉不宜用开水溶解。,(1)沾有血渍、牛奶的衣服不易用热水洗净。,血渍、牛奶的主要成分是蛋白质，一般温度下，蛋白质能以胶体的形态溶解于水中，一旦受热，它就会凝固起来，不易溶解于水。,绝大多数酶为蛋白质成分，蛋白质在高温时会变性，失去蛋白酶的功能。,加热以后，具备一定空间结构的螺旋形蛋白质分子链会松开，这是蛋白质的变性，蛋白质在变性后更加容易消化和吸收。,本节小结,蛋白质,蛋白质分子功能的多样性,氨基酸及其种类,蛋白质的结构及其多样性,1.2个氨基酸分子缩合形成二肽，并生成一分子 水，这分子水中的氢来自（ ） A.羧基 B.氨基 C.羧基和氨基 D.连接在碳原子上的氢,2.谷氨酸的R基为C3H5O2，在一个谷氨酸分子中，含有碳和氧的原子数分别是（ ） A.4、4 B.5、4 C.4、5 D.5、5,C,B,3.人体免疫球蛋白由4条肽链构成，共有764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是（ ） A.746和764 B.760和760 C.762和762 D.4和4,D,8.下列物质中,有的属于构成蛋白质的氨基酸,有的不是。若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成蛋白质,则其中含有的氨基，羧基和肽键的数目依次是( ),(1)NH2-CH2-COOH,(2)NH2-CH2-CH2OH,(3)NH2-CH-CH2-COOH,COOH,(4)NH2-CH-CH2-COOH,(5)NH2-CH-(CH2)4-NH2,NH2,COOH,A.2,2,2 B.3,3,2 C.4,3,3 D.3,4,3,A,4.下列叙述中，哪项是对蛋白质功能的高度概括（ ） A.细胞和生物体重要的结构物质 B.收缩、运输、免疫等活动的物质基础 C.调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质 D.生命活动的主要体现者,5.蛋白质和多肽的主要区别是在于蛋白质（ ） A.含有的氨基酸更多 B.空间结构更复杂 C.相对分子质量更大 D.能水解成多种氨基酸,D,B,6.下列关于蛋白质的叙述中，正确的是（ ） A.蛋白质是以一定方式形成的具有复杂空间结构的 高分子化合物 B.蛋白质是酶 C.每种蛋白质都由20种氨基酸组成 D.每种蛋白质都含有C、H、0、N、S、P、Fe等元素,7.鸡蛋煮熟后，蛋白质变性失活，这是由于高温破坏了蛋白质的（ ） A.肽键 B.肽链 C.空间结构 D.氨基酸,A,C,9.同一草场上的牛和羊吃了同样的草，可牛肉和羊肉的口味却有差异，这是由于（ ） A.同种植物对不同生物的影响不同 B.牛和羊的消化功能强弱有差异 C.牛和羊的蛋白质结构存在差异 D.牛和羊的亲缘关系比较远,C,9.胰岛素是一种蛋白质分子，它含有2条多肽链，其中A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，据此回答： (1)从理论上分析，胰岛素分子至少含有 个 COOH。 (2)糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素的原因什么？,2,因为胰岛素是一种蛋白质，口服会在消化道里以蛋白质的形式被消化成氨基酸，而失去胰岛素的功能。,10.据下列结构式，回答问题： CH3 H H | H2NCCONHCCONHCCOOH H CH2 CH2 CO COOH NH2 （1）该化合物中有 种氨基酸。 （2）该化合物中有 个肽键。 （3）该化合物是由 个氨基酸失去 分子 水而形成的，这样的反应叫做 。 （4）该化合物叫做 。,第3节 遗传信息的携带者核酸,第二章 组成细胞的分子,一、核酸的分类,功能：是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。,二、核酸在细胞中的分布,“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验原理： 甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红（焦宁）使RNA呈现红色。,2.核酸的基本组成单位：核苷酸,三、核酸的化学结构,1.核酸的组成元素：C、H、O、N、P,3.DNA的化学结构,腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,基本组成单位：脱氧核糖核苷酸,脱氧核苷酸链,连 接,2019/8/26,45,可编辑,DNA分子的多样性和特异性,多样性：四种脱氧核苷酸的数目、比率和排列顺序不同。,特异性：不同生物个体具有不同的DNA,腺嘌呤核糖核苷酸,鸟嘌呤核糖核苷酸,胞嘧啶核糖核苷酸,尿嘧啶核糖核苷酸,4.RNA的化学结构,基本组成单位：核糖核苷酸,核糖核苷酸链,连 接,DNA与RNA的比较,DNA,RNA,主要存在部位,细胞核,细胞质,基本组成单位,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,碱基种类,A、G、C、T,A、G、C、U,五碳糖种类,脱氧核糖,核 糖,核苷酸链,一条核糖核苷酸链,两条脱氧核苷酸链,1.下列关于核酸的叙述，正确的是（ ) A.核酸由C、H、O、N四种元素组成 B.在真核细胞内，核酸只存在于细胞核内 C.组成核酸的基本单位有8种 D.除病毒外，一切生物都含有核酸,2.由碱基A、C和T可以组成的核苷酸种类是（ ) A.8 B.5 C.6 D.3,巩固练习,C,B,3.玉米根细胞中的DNA分布在下列哪些结构（ ） 细胞核 叶绿体 线粒体 细胞质基质 A. B. C. D.,B,4.细胞内的遗传物质是（ ） A.DNA B.RNA C.DNA或RNA D.DNA和RNA,A,5.将用甲基绿和吡罗红染色的人口腔上皮细胞装片放在显微镜下观察，可以看到（ ） A.细胞核内呈现红色，细胞质内呈现绿色 B.细胞核内呈现绿色，细胞质内呈现红色 C.细胞核和细胞质都呈现绿色 D.细胞核和细胞质都呈现红色,6.DNA分子完全水解后，得到的化学物质是（ ） A.核苷酸、五碳糖、碱基 B.核苷酸、磷酸、碱基 C.核糖、五碳糖、碱基 D.脱氧核糖、磷酸、碱基,B,D,第4节 细胞中的糖类和脂质,第二章 组成细胞的分子,一、细胞中的糖类,1.元素组成： 2.种类： 3.功能：,C、H、O 单糖、二糖、多糖 生命活动的主要能源,阅读课本P30-31“细胞中的糖类”并完成下表,核糖,脱氧核糖,葡萄糖,果糖,半乳糖,细胞中都有,细胞中都有,细胞中都有,植物细胞中,动物细胞中,组成RNA的成分,组成DNA的成分,主要的能源物质,提供能量,提供能量,麦芽糖,蔗糖,乳糖,发芽的小麦、谷粒中含量丰富,甘蔗、甜菜中含量丰富,人和动物乳汁中含量丰富,都能提供能量,淀粉,纤维素,肝糖原,肌糖原,植物粮食作物的种子、变态茎或根等储藏器官中,植物细胞的细胞壁中,动物的肝脏中,动物的肌肉组织中,储存能量,支持保护细胞,储存能量，调节血糖,储存能量,单糖、二糖、多糖是怎样区分的？,1.单糖：不能水解的糖。 2.二糖：由两分子的单糖脱水缩合而成。,3.多糖：由许多的葡萄糖分子连接而成。,构成它们的基本单位都是葡萄糖！,单糖、二糖和多糖的转化过程,单糖,二糖,多糖,糖尿病与糖的摄取有关吗？为什么要严格限制糖尿病人的甜味食品以及馒头、米饭等主食？ 有人认为，吃糖过多或吃得过饱，即使不吃肥肉也很容易引起肥胖，你认为对吗？,思 考：,男性：标准体重（kg）身高（cm）105 女性：标准体重（kg）身高（cm）100,二、细胞中的脂质,1.组成元素：主要是C、H、O，有些含有P和N,2.种类及功能,脂肪：,磷脂：,固醇：,细胞内良好的储能物质，还具有隔热、保温、缓冲和减压的作用,构成细胞膜、细胞器膜和核膜的主要成分,包括胆固醇、性激素和维生素D；对人体的代谢起到很重要的调节作用,三、生物大分子以碳链为骨架,每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。,第5节 细胞中的无机物,第二章 组成细胞的分子,火星湖泊和海洋沉积岩,火星表面可以清晰看到水的迹痕,不同生物体内含水量是否一样？有哪些特点呢？,在不同的生长发育时期，含水量有何特点？女人是水做的，男人不是水做的吗？,思考?,人体各个时期的含水量,人体各组织器官的含水量比较,以上的数据可以说明：,一、细胞中的水（H2O）,（一）水在细胞中的含量,1.生物种类不同含水量不同：水生生物陆生生物,2.同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不同,3.在同一个体不同的组织、器官中，水的含量也不相同,水是细胞中含量最多的化合物,心脏和血液的含水量很接近为何心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态？,讨论：,(二）水在细胞中的存在形式,1.结合水：,2.自由水：,与细胞内其他化合物（蛋白质）相结合的水,（占全部水的4.5%）,以游离的形式存在，可以自由流动,（占全部水的95.5%）,特点：,易蒸发、不受束缚、可流动,特点：,不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性,判断：以下实例中水主要以什么形式存在？ （A） 切西瓜时流出的瓜汁水 （B）新鲜小麦种子晒干时丢失的水 （）小麦烘烤时丢失的水 （D）鸡蛋清里的水 （）浆糊中的水, D E,以自由水方式存在的有： 以结合水方式存在的有：,（三）自由水与结合水的关系,1.在一定条件下可以相互转化（与温度有关）,2.两者的相对含量(自由水/结合水)影响生物组 织细胞的代谢速率,结合水,代谢旺盛、抗逆性减弱,代谢缓慢、抗逆性增强,自由水,（四）水在细胞中的功能： 结合水：细胞结构的重要成分 自由水：,细胞内的良好溶剂 细胞内许多生化反应需要水的参与 多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中 运送营养物质和新陈代谢中产生的废物,1.小麦萌发时，细胞内自由水和结合水的比值（ ） A、升高 B、降低 C、不变 D、无法判断,2.大豆种子在晒干的过程中和干种子在炒制可食 用的“脆皮豆”的过程中失去的水分别是（ ）,A、结合水和自由水 B、自由水和结合水 C、都是自由水 D、都是结合水,A,B,初中我们做实验 , 将骨和小麦的种子烧尽 , 最终都会得到一些灰白色的灰烬 , 请问这些灰烬是什么呢 ?,无机盐,二、细胞中的无机盐,1.无机盐在生物体中的含量： 1%1.5%（含量较少） 2.无机盐在生物体中的存在形式： .主要以离子形式存在如K、Na 、Cl等 .少量的与其他化合物结合如ATP、DNA中的磷酸,讨论： 1.为什么缺铁会导致贫血？ 缺铁血红蛋白合成障碍不能运输氧贫血 2.植物缺镁会影响光合作用，为什么？ 镁是叶绿素的组成元素之一 3.为何在食盐加碘？ 因为缺碘会引起甲状腺肿大（如果幼年时缺碘